Принцип работы циркуляционного насоса

Распространенные неисправности циркуляционных насосов и методы их устранения

Ниже приводятся наиболее часто встречающиеся неполадки агрегата, причины их возникновения и способы устранения.

Используя приведенные выше рекомендации можно произвести несложный ремонт циркуляционного насоса своими руками.

Использование насоса обеспечивает повышение эффективности и стабильности работы отопительной системы. Кроме этого, наличие нагнетателя позволяет в некоторой степени нивелировать неточности, допущенные при монтаже отопительного контура.

Выбор, расчет

Рассмотрим краткими и четкими тезами, как выбрать циркуляционный насос для системы отопления в конкретных ситуациях.

На какие характеристики обратить внимание:

• напор. Должен покрывать потери гидравлики на линии;
• производительность — макс. перекачиваемая масса ресурса за ед. времени;
• рабочая t°. Большинство современные модели рассчитаны на диапазон +2…+110° C, чего хватает для большинства схем;
• мощность. Механическая мощность, учитывая гидропотери, должна преобладать над полезной;
• диаметр патрубков следует подбирать под имеющиеся трубы (25, 32 мм), впрочем, можно также использовать переходники.

Тип контура

Для открытых систем мокрые приборы не желательные, так как теплоноситель в них обычно содержит абразивные частички (песок, окисленное железо, известь и прочее): попадая между ротором и статором, крыльчаткой, они быстро выведут из строя прибор. Но в закрытых системах, где вода отфильтрована, дистиллированная или применяют другой чистый специальный теплоноситель (пропиленгликоль), такие изделия прослужат годы без спецобслуживания. Для агрегатов с сухим ротором качество рабочего ресурса, тип контура не имеет значения.

Помпа на байпасе открытого контура:

Примеры схем для одно- и двухтрубного контуров:

Еще один характерный пример:

Расчет мощности

Есть стандартная формула для исчисления производительности помпы под характеристики оснащения: каждым 10 метрам магистрали отвечает 0.6 м напора прибора. Для маленького дома с контуром 80 м берем насос на напор 4.8 м. К полученному результату желательно добавить 15–20 % запаса, особенно, если есть подъемы на верхние этажи.

Более сложное уравнение:

R стандартно берут для европейского региона 100 Вт/м² для объектов с 1 или 2 квартирами и 70 Вт/м² — для многоквартирных строений.

Скорости, шумность

Современные среднестатистические агрегаты оснащаются стандартно тремя скоростями. Выбранный агрегат обязательно должен иметь регулировку, чем шире ее диапазон, тем лучше. Настройка позволит при похолодании быстро обогреть жилье, при потеплении уменьшить нагрев, потребление электричества.

Кулер сухой помпы издает шум, если нет возможности обеспечить шумоизоляцию и посторонние звуки нежелательные, то выбирают мокрый вариант изделия.

Пример циркуляционного насоса, производители

Примеры популярных брендов с хорошей репутацией:

Как пример для контура отопления для дома 100 м² можно взять модель Grundfos UPS, ее характеристики такие:

• под трубное соединение на Ø32 мм;
• для производительности — 62 л/сек.;
• вес 3.65 кг;
• чугунный;
• мощности достаточно для поднятия ресурса на 2 этаж.

Есть аппараты с электронным управлением, позволяющие оперативно, в автоматическом режиме переключать оснащение на нужный режим в зависимости от изменений давления, температуры. Такие приборы снабжены цифровыми дисплеями, на которые выводятся данные о температуре, давлении, сопротивлении.

Сухой или мокрый ротор

По мокрым помпам есть такие особенности:

До 7–10 м напора на производительность 25–30 м³/час мокрые изделия дешевле сухих. Но шумность последних намного большая.

Советы, что выбрать:

Расчет циркуляционного насоса для системы отопления

1. Отправной точкой при выборе циркуляционного насоса для системы отопления является потребность здания в тепле, рассчитанная для наиболее холодного времени года.

Согласно европейским стандартам на отопление 1 кв.м в доме с 1–2 квартирами необходимо 100 Вт, а для многоквартирных домов 70 Вт. Если состояние здания не отвечает нормативам, проектировщик берет в расчет более высокое удельное потребление тепла.

– для 1–2-этажных зданий – 173 Вт/кв.м при расчетной температуре наружного воздуха –25 град C и 177 Вт/кв.м при –30 град C;

По СНиП 2.04.05-91* “Отопление, вентиляция и кондиционирование” расчетная температура наружного воздуха в Москве составляет –26 град C, в Хабаровске этот показатель равен -31 град. С.

2. Определив потребление тепла (G, Вт), следует перейти к расчету требуемой производительности насоса (подаче) по формуле:

DT – разница температур в подающем и обратном трубопроводе схемы отопления (в стандартных двухтрубных системах она составляет 20 град C; в низкотемпературных 10 град C; для теплых полов 5 град C);

Такую методику расчета предлагают заграничные проектировщики. В обязательном приложении к СНиП 2.04.05-91* приведена следующая формула:

c – удельная теплоемкость воды, равная 4,2 кДж/ кг*град C.

Для пересчета полученной величины в куб.м/ч (как правило, именно эта единица измерения производительности насосов используется в технической документации) необходимо разделить ее на плотность воды при расчетной температуре; при 80 град C она составляет 971,8 кг/куб.метров.

При проектировании новой системы возможны точные расчеты с учетом сопротивления всех элементов нитки (труб, фитингов, арматуры и приборов). Обычно необходимые сведения приводятся в паспортах на оборудование.

R – сопротивление в прямой трубе (Па/м);

l – длина трубопровода (м);

*Z – сопротивление фитингов и т. д. (Па);

p – плотность перекачиваемой среды (кг/куб.м);

g – ускорение свободного падения (м/кв.с).

В случаях с действующими теплопроводами подобные вычисления, как правило, невозможны. В таких ситуациях чаще всего пользуются приблизительными оценками.

Также на опыте было определено, что в фитингах и арматуре теряется около 30% от потерь в прямой трубе. Если в системе есть терморегулирующий вентиль, добавляется еще около 70%.

На трехходовой смеситель в узле управления всей системой отопления или устройство, предотвращающее естественную циркуляцию, приходится 20%.

В заключение

Определив так называемую рабочую точку “циркуляционника” (напор и подачу), остается подобрать в каталогах насос с близкой характеристикой. По производительности (Q) рабочая точка должна попадать в среднюю треть диаграммы (рис. 1).

Как подобрать циркуляционник для системы отопления

Нельзя забывать, что рассчитанные параметры необходимы для действия системы при максимальной нагрузке. Такие условия встречаются крайне редко, наибольшую часть отопительного сезона потребность в тепле не так велика.

Пример в качестве проверки

Правильность расчетов по представленной методике можно проверить, сравнив их результаты с итогами точных вычислений в реальном проекте, выполненном в соответствии со СНиП.

Таким образом, “циркуляционник” для данной системы должен обеспечивать подачу 2,02 куб.м/ч теплоносителя и напор в 1,3 м.

Полезные советы

Циркуляционные насосы подразделяются на 2 группы, по специфике расположения ротора – «мокрые» и «сухие». В чем разница? Не вдаваясь в особенности инженерных решений, достаточно лишь отметить плюсы и минусы каждой модификации.

С ротором «сухим». Более высокий КПД. Но есть и недостатки – повышенная «шумность», необходимость регулярного обслуживания (в первую очередь, смазка уплотнителей) и особые требования к условиям эксплуатации.

Такие циркуляционные насосы обязательно устанавливаются в отдельных, причем абсолютно чистых помещениях. Объяснение простое – малейшая запыленность приводит к снижению их эффективности или поломке.

Рекомендация – «сухой» насос целесообразно приобретать, если в самом котле его аналог отсутствует, и изделие является единственным устройством, обеспечивающим циркуляцию воды по трубам системы отопления.

С ротором «мокрым». Как правило, эти насосы монтируются чаще.

Дело в том, что все современные бытовые отопительные котлы изначально укомплектованы таким прибором (располагается под кожухом агрегата), а вновь устанавливаемый служит лишь дополнительным элементом, обеспечивающим лучшую циркуляцию теплоносителя.

Например, при неправильном выборе модели теплогенератора, при увеличении протяженности контура обогрева, при установке радиаторов, не предусмотренных первичной схемой.

Минус такого насоса – низкий КПД. Но с учетом, что он в системе не единственный, данный недостаток нивелируется, так как особо не отражается на эффективности отопления. Дополнительное преимущество – не требуется тех/обслуживание.

Такие насосы исправно функционируют до полной выработки ресурса при условии, что соблюдены правила их установки. Рекомендация – если в бытовом котле уже есть «свой» насос, то можно смело выбирать изделие с «мокрым» ротором.

Цели применения циркуляционного насоса

Циркуляционный насос обеспечивает равномерное распределение теплоносителя в системе

Циркулярный вид насосов относится к приборам, функционирующим в системе отопления замкнутого типа. Он необходим для перемещения теплоносителя по трубам и поддержки выбранной температуры. Приспособление предназначено для таких целей:

• достижение проектной мощности систем с принудительным типом циркуляции
• повышение энергоэффективности оборудования;
• ускорение естественного процесса циркулирования;
• выполнение функций насосных устройств теплового генератора;
• регулировка параметров отдельной батареи в двухтрубных системах;
• преодоление инерционности автономных коммуникаций с естественным типом циркуляции;
• направление теплоносителя по замкнутому контуру.

Как нельзя устанавливать циркуляционный насос в отопление

Выше было сказано, что от правильности установки циркуляционного насоса в системе отопления, зависит эффективность работы оборудования. Рассмотрим основные ошибки при установке циркуляционного насоса, что поможет в дальнейшем их избежать.

На обратку или подачу? Учитывая достаточно большую разницу температур, на обратной и подающей магистралях отопления, ставить насос лучше всё-таки на обратку. В таком случае, насос будет меньше перегреваться и не закипит при возникновении критических температур.

Фильтр-грязевик. Обязательное условие для нормального функционирования циркуляционного насоса, это наличие фильтра грубой очистки (с металлической сеткой внутри). В противном случае, насос может быстро засориться, и выйти из строя. Также, чтобы можно было бы отремонтировать или заменить существующий циркуляционный насос, должны быть установлены две крана, для быстрой замены.

На каком участке ставить? Насос в отоплении можно ставить практически на любых участках трубопровода: вертикальных, горизонтальных и, даже наклонных. Единственный момент, который нужно будет учесть, связан с тем, чтобы ротор циркуляционного насоса находился только в горизонтальной плоскости. Простыми словами, насос нельзя устанавливать ротором вверх и вниз.

Как правильно ставить? При установке, коробка на насосе с клеммами должна находиться вверху или на крайний случай, сбоку. Не допускается устанавливать циркуляционный насос, таким образом, чтобы пластиковая коробка была расположена внизу. В противном случае, может произойти замыкание, что повлечёт за собой выход насоса из строя.

Куда должна смотреть стрелка на насосе? Ну и, конечно же, при установке насоса нужно учитывать направление потока теплоносителя в системе отопления. Если насос устанавливается на обратке, то его стрелка должна смотреть в сторону отопительного котла. Если наоборот, то, соответственно, стрелка должна быть направлена в другую сторону.

Грамотный монтаж циркуляционного насоса в отоплении, поможет избежать ряда проблем связанных с эксплуатацией дорогостоящего оборудования.

Конструктивные особенности насоса для отопления частного дома

В принципе, циркуляционный насос для отопления ничем не отличается от других разновидностей водяных насосов.

У него два основных элемента: крыльчатка на валу и электродвигатель, который вращает этот вал. Все заключено в герметичный корпус.

Но есть две разновидности этого оборудования, которые отличаются друг от друга расположением ротора. А точнее, контактирует ли вращающая часть с теплоносителем или нет. Отсюда и названия моделей: с мокрым ротором и сухим. В этом случае имеется в виду ротор электродвигателя.

С мокрым ротором

Конструктивно эта разновидность водяного насоса имеет электродвигатель, в котором ротор и статор (с обмотками) разделены герметичным стаканом. Статор находится в сухом отсеке, куда никогда не проникает вода, ротор располагается в теплоносителе. Последний — охлаждает собой вращающиеся детали прибора: ротор, крыльчатку и подшипники. Вода в этом случае для подшипников выступает, и как смазка.

Такая конструкция делает насосы малошумными, потому что теплоноситель поглощает вибрацию вращающихся деталей. Серьёзный недостаток: низкий КПД, не превышающий 50% от номинала. Поэтому насосное оборудование с мокрым ротором устанавливают на отопительные сети небольшой протяжённости. Для небольшого частного дома, даже в 2—3 этажа, это будет неплохой вариант выбора.

К преимуществам насосов с мокрым ротором, кроме бесшумной работы, можно добавить:

• небольшие габаритные размеры и вес;
• экономичное потребление электрического тока;
• длительная и бесперебойная работа;
• простота настройки скорости вращения.

Фото 1. Схема устройства циркуляционного насоса с сухим ротором. Стрелками обозначены части конструкции.

Недостаток — невозможность ремонта. Если какая-то деталь вышла из строя, то старый насос демонтируют, устанавливая новый. Модельный ряд в плане конструктивных возможностей у насосов с мокрым ротором отсутствует. Все они выпускаются одного типа: вертикального исполнения, когда электродвигатель располагается валом вниз. Выходной и входной патрубки находятся на одной горизонтальной оси, поэтому монтаж прибора производится только на горизонтальном участке трубопровода.

Важно! При заполнении отопительной системы воздух, выталкиваемый водой, проникает во все пустоты, и в роторный отсек в том числе. Чтобы спустить воздушную пробку, необходимо воспользоваться специальным спускным отверстием, расположенным в верхней части электродвигателя и закрыто герметичной вращающейся крышкой. Чтобы спустить воздушную пробку, необходимо воспользоваться специальным спускным отверстием, расположенным в верхней части электродвигателя и закрыто герметичной вращающейся крышкой

Чтобы спустить воздушную пробку, необходимо воспользоваться специальным спускным отверстием, расположенным в верхней части электродвигателя и закрыто герметичной вращающейся крышкой.

Профилактические мероприятия для «мокрых» циркуляционных насосов не требуются. В конструкции нет трущихся деталей, манжеты и прокладки устанавливаются только на неподвижных соединениях. Выходят из строя из-за того, что материал просто состарился. Основное требование к их эксплуатации — не оставлять конструкцию в сухом виде.

С сухим ротором

У насосов этого типа нет разделения ротора и статора. Это обычный стандартный электродвигатель. В конструкции же самого насоса установленные уплотнительные кольца, которые перекрывают доступ теплоносителя в отсек, где располагаются элементы движка. Получается, что крыльчатка насажена на вал ротора, но находится в отсеке с водой. А весь электродвигатель располагается в другой части, отделённой от первой уплотнителями.

Фото 2. Циркуляционный насос с сухим ротором. В задней части расположен вентилятор для охлаждения прибора.

Такие конструктивные особенности сделали насосы с сухим ротором мощными. КПД доходит до 80%, что для оборудования этого типа довольно серьёзный показатель. Недостаток: шум, издаваемый вращающимися деталями прибора.

Циркуляционные насосы представлены двумя моделями:

1. Вертикальное исполнение, как и в случае с прибором мокрого ротора.
2. Консольные — это горизонтальное исполнение конструкции, где прибор упирается на лапки. То есть, сам насос на трубопровод не давит своим весом, и последний не является для него опорой. Поэтому под этот тип обязательно укладывают прочную и ровную плиту (металлическую, бетонную).

Внимание! Уплотнительные кольца часто выходят из строя, становясь тонкими, что создаёт условия проникновения теплоносителя в отсек расположения электрической части электродвигателя. Поэтому раз в два или три года проводят профилактику прибора, осматривая в первую очередь именно уплотнители

Критерии выбора

Перед тем, как идти в магазин, следует составить себе список параметров системы— объем жидкости, перепады высот, количество радиаторов, протяженность и т.п. Эти данные позволят свериться с характеристиками установки и выбрать наиболее подходящий экземпляр. Прежде всего, надо составить список параметров самого котла, так как он обеспечивает начальные условия работы отопительного контура. Надо руководствоваться правилом максимального соответствия — если прибор уступает требованиям системы, его нельзя покупать — не справится. Избыточность характеристик также вредна — появится шум. Необходимо постараться отыскать оптимальный вариант, позволяющий удовлетворить потребности отопительного контура без излишней мощности или напора.

Производительность насоса вычисляется по формуле:

Q = 0,86 x P/dt, где

• Q — производительность насоса (расчетная);
• P — мощность системы (тепловая);
• dt — разница температур на выходе и на входе котла.

Полученное значение нельзя рассматривать как окончательное. Надо сделать поправку на высоту системы, иначе реальная производительность будет намного меньше.Не следует считать, что высота системы может быть уравновешена обраткой. На практике всегда имеется гидравлическое сопротивление, созданное радиаторами, узлами поворота, разветвлениями и прочими компонентами системы. Как правило, для двухтрубной системы (простая петля без разветвлений) производительность вычисляется умножением высоты на коэффициент 0,7-1,1 (в зависимости от длины и количества радиаторов), а для коллекторной системы коэффициент выше — 1,16-1,85.

В паспорте насоса есть графики, демонстрирующие его производительность на разных скоростях. Надо отыскать такой вариант, где расчетное значение и высота подъема будут примерно посередине. Это положение называется «средней точкой». Если расчетные параметры находятся в ней, устройство будет работать в оптимальном режиме.

Мнение эксперта

Куликов Владимир Сергеевич

Не следует покупать насос «на вырост». Если планируется расширение контура, в любом случае придется покупать новое устройство. Надо выбирать образец, соответствующий имеющимся условиям.

Особенности агрегата

Циркуляционный насос – это прибор, работающий в замкнутой отопительной системе и выполняющий перемещение воды в трубопроводе. Агрегат поддерживает определённую температуру теплоносителя в системе. Прибор не восполняет потери теплоносителя и не наполняет систему. Наполнение системы осуществляется за счёт специального насоса либо определённого давления в трубах.

Принцип действия циркуляционного насосного оборудования основан на создании непрерывной циркуляции жидкости в системе без изменения показателя давления. Поскольку после установки прибор работает постоянно, главные требования к таким насосам – это низкий уровень шума при работе, экономное энергопотребление, надёжность, долговечность и простота использования.

Сфера использования циркуляционных агрегатов для отопительных систем довольно обширная. Они устанавливаются:

БК 1хБет выпустила приложение, теперь уже официально скачать 1xBet на Андроид можно перейдя по активной ссылке бесплатно и без каких либо регистраций.

• в традиционных радиаторных системах;
• при обустройстве водяного тёплого пола;
• в геотермальных системах;
• при организации горячего водоснабжения коттеджей и дач.

В отличие от систем принудительной циркуляции, данное насосное оборудование не нуждается в трубах с увеличенным диаметром.  Кроме этого прибор имеет следующие преимущества:

• быстрота нагревания помещения;
• котёл можно установить в любое подходящее место;
• потери теплоносителя и воздушные пробки сведены к минимуму;
• за счёт термореле обеспечивается автоматическое управление температурными режимами;
• затраты на электроэнергию снижаются благодаря использованию авторегулировки частоты вращения ротора;
• поскольку в приборы отопления постоянно подаётся жидкость, продлевается срок их эксплуатации.

Что делать, если прибор гудит, но не крутит?

С этой проблемой сталкиваются те владельцы насосов, которые не часто пользуются приборами и игнорируют необходимость обслуживания отопительной системы. Чтобы устранить проблему, потребуется:

1. Отключить питание агрегата;
2. Слить теплоноситель из насоса и прилегающих к нему труб;
3. Снять винты, которые крепят корпус мотора;
4. Снять двигатель вместе с ротором;
5. Провернуть ротор отверткой, упираясь в насечку.

Если причина поломки кроется в попадании в прибор инородных предметов, значит действовать нужно в следующем порядке:

1. Отключить питание насоса;
2. Слить воду;
3. Открутить винты, удерживающие корпус мотора;
4. Найти и удалить посторонний предмет;
5. Установить на входном патрубке сетчатый фильтр.

По окончанию ремонта прибор снова начнет работать. Фильтрационный элемент защитит устройство от попадания твердых частиц, что существенно продлит сроки эксплуатации всей системы.

Критерии выбора

Перед тем, как идти в магазин, следует составить себе список параметров системы— объем жидкости, перепады высот, количество радиаторов, протяженность и т.п. Эти данные позволят свериться с характеристиками установки и выбрать наиболее подходящий экземпляр. Прежде всего, надо составить список параметров самого котла, так как он обеспечивает начальные условия работы отопительного контура. Надо руководствоваться правилом максимального соответствия — если прибор уступает требованиям системы, его нельзя покупать — не справится. Избыточность характеристик также вредна — появится шум. Необходимо постараться отыскать оптимальный вариант, позволяющий удовлетворить потребности отопительного контура без излишней мощности или напора.

Производительность насоса вычисляется по формуле:

Q = 0,86 x P/dt, где

• Q — производительность насоса (расчетная);
• P — мощность системы (тепловая);
• dt — разница температур на выходе и на входе котла.

Полученное значение нельзя рассматривать как окончательное. Надо сделать поправку на высоту системы, иначе реальная производительность будет намного меньше.Не следует считать, что высота системы может быть уравновешена обраткой. На практике всегда имеется гидравлическое сопротивление, созданное радиаторами, узлами поворота, разветвлениями и прочими компонентами системы. Как правило, для двухтрубной системы (простая петля без разветвлений) производительность вычисляется умножением высоты на коэффициент 0,7-1,1 (в зависимости от длины и количества радиаторов), а для коллекторной системы коэффициент выше — 1,16-1,85.

В паспорте насоса есть графики, демонстрирующие его производительность на разных скоростях. Надо отыскать такой вариант, где расчетное значение и высота подъема будут примерно посередине. Это положение называется «средней точкой». Если расчетные параметры находятся в ней, устройство будет работать в оптимальном режиме.

Мнение эксперта
Куликов Владимир Сергеевич

Не следует покупать насос «на вырост». Если планируется расширение контура, в любом случае придется покупать новое устройство. Надо выбирать образец, соответствующий имеющимся условиям.

Вспомогательные контуры.

 Вспомогательные теплопередающие контуры предназначены для охлаждения оборудования ППУ с целью обеспечения необходимых для нормальной работы систем и механизмов температурных -условий и отвода тепла от биологической защиты.
В настоящее время наибольшее распространение получила представленная на рис. 1.2. двухступенчатая схема охлаждения оборудования. Вначале тепло отдается циркулирующей в замкнутом третьем контуре воде высокой чистоты, а затем в теплообменнике третьего-четвертого контуров 12 — забортной воде четвертого контура. Введение третьего контура как промежуточной ступени охлаждения позволяет, повысить надежность ЯППУ, поскольку при этом удается избежать высокой наведенной активности охлаждающей воды при циркуляции ее в зоне интенсивного у- и нейтронного облучения и предотвратить солеотложение на теплоотдающих поверхностях охлаждаемого оборудования. К числу механизмов и устройств ЯППУ, нуждающихся в охлаждении, относятся: теплообменник 4 системы очистки теплоносителя, электродвигатели циркуляционных насосов первого контура, приводы стержней регулирования и аварийной защиты реактора, корпус ионообменного фильтра системы очистки и некоторое другое оборудование. Кроме того, как было сказано, теплоноситель третьего контура используется для отвода тепла от биологической защиты реактора. В судовых ЯППУ, где биологическая защита реакторов выполняется обычно в виде чередующихся слоев металла и воды, размещенных в общем баке 17, теплосъем обеспечивается посредством прокачки воды третьего контура через бак, как показано на рис. 1,2.
Для предотвращения кавитации подогретой воды третьего контура в циркуляционном насосе 16 в системе поддерживается небольшое избыточное давление посредством подключения к третьему контуру цистерны с водой 75, расположенной на некотором возвышении над ним. Эта же цистерна служит для пополнения утечек и компенсации температурных изменений объема теплоносителя третьего контура, вследствие чего ее обычно называют расширительным баком. Обычно в состав третьего контура, равно как и четвертого, входят два параллельно включенных насоса, один из которых находится в работе, а второй — в готовности к автоматическому пуску при остановке первого. Используются и другие способы резервирования.

Похожие записи:

Как установить водостоки, если крыша уже покрыта? Пруд на даче: подробная пошаговая инструкция как выкопать и оформить пруд своими руками (105 фото) Как обустроить палисадник: советы, идеи, практические советы. высаживаем красивые цветы перед домом (инструкция + фото) Поделки из шуруповерта своими руками Сколько киловатт нужно для частного дома с газовым отоплением Что такое короткое замыкание, его виды и причины возникновения